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Bundesamt für Naturschutz

Minimierung der Belastungen

Um die negativen Auswirkungen von Offshore-Windkraftanlagen zu verringern, gibt es verschiedene Maßnahmen, die bereits in der Planungsphase und beim Bau eingesetzt werden. Aber auch während des Betriebs der Anlagen gibt es Möglichkeiten, Belastungen für die Meeresumwelt zu verringern.

Schallminimierung

Schweinswale sind eine geschützte Tierart, sehr sensibel und gefährdet durch den Rammschall bei Bauarbeiten von Windenergieanlagen (siehe Belastungen Bau und Betrieb bzw. Unterwasserschall). Um sie hinreichend vor Tötung und Verletzungen sowie erheblichen Störungen zu bewahren, ist eine Minimierung der Schallbelastung erforderlich. Entsprechende technische Maßnahmen sind bei den lärmintensiven Bauarbeiten bzw. Rammungen anzuwenden. Seit 2008 ist in den Zulassungen des BSH verbindlich festgelegt, dass der Schallereignispegel 160 dB (SEL) in 750 m Entfernung zur Rammstelle gemessen nicht überschreiten darf. Darüber hinaus setzte das Bundesumweltministerium am 1. Dezember 2013 ein Konzept zum Schutz von Schweinswalen in der Nordsee vor den Auswirkungen des Rammschalls (Schallschutzkonzept) in Kraft, das zusätzliche Maßnahmen zur Beschränkung lärmbedingter Störwirkungen beinhaltet.

Beispiel für Schallminimierung – Einsatz eines Blasenschleiers
Beispiel für Schallminimierung – Einsatz eines Blasenschleiers.

Neue Techniken bei der Minimierung von Schall

Das BfN setzt sich seit vielen Jahren für die Entwicklung von Techniken zur Schallvermeidung oder –minderung ein. In den letzten Jahren wurden neue Techniken zur Schallminimierung entwickelt, die bereits beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen in den deutschen Meeresgebieten zum Einsatz kommen und zum Teil zu deutlichen Lärmminderungen bei den Rammarbeiten führen. Nachfolgend sind einige ausgewählte Beispiele aufgeführt:

  • Blasenschleier (bubble curtain): ein aus perforierten Schläuchen oder Röhren bestehendes System, das kreisförmig um die Rammstelle am Meeresboden ausgelegt wird; die austretende Luft bildet einen Vorhang aus aufsteigenden Blasen im Wasser, der den Schall reflektiert bzw. dämpft und somit den Lärm reduziert, der nach außen dringt. Nach dem heutigen Stand der Technik wird inzwischen meist ein doppelter Blasenschleier eingesetzt, der den Schall noch wirksamer vermindert.
  • HSD (Hydro Sound Damper): luftgefüllte Ballons oder feste Elemente aus Schaumstoff, die in einem Netz um die Rammstelle herum vom Meeresboden bis zur Wasseroberfläche reichend angebracht werden, deren Anzahl und Größe je nach zu dämpfender Schallfrequenz beliebig verändert werden können; funktionieren im Prinzip wie ein Blasenschleier.
  • Kofferdamm: zum Beispiel ein Stahlzylinder, der während der Rammung über einen Fundamentpfahl gestülpt wird. Der Zwischenraum wird leergepumpt und der entstehende Luftspalt schwächt die Schallausbreitung beim Rammvorgang ab.

Die beim Einsatz solcher Schallminderungsmaßnahmen bisher in Deutschland gesammelten Erfahrungen wurden inzwischen mehrfach national wie international vorgestellt.

Schallschutz durch Blasenschleier
Schallschutz durch Blasenschleier

Neue Konzepte für Installationen und Fundamente

Zudem wurden neue Fundamenttypen (zum Beispiel sogenannte Schwerkraft-Fundamente und Bucket-Fundamente) entwickelt, bei deren Installation auf Rammungen verzichtet werden kann, sowie alternative Methoden für eine schallärmere Installation der bisher üblichen Pfahlgründungen. Beispiele sind:

  • Vibrationshammer: die Gründungspfähle werden nicht durch eine Impulsramme in den Boden geschlagen sondern mit einem leiseren, nur vibrierenden Hammer vorangetrieben.
  • Bucket-Fundamente (suction buckets): Bei einem Bucket-Fundament wird ein nach unten offener Senkkasten („Stahleimer“) auf dem Meeresboden abgesetzt und durch Abpumpen des im Inneren befindlichen Wassers in den Meeresboden eingesogen. Die Stabilität des Fundaments resultiert aus der Kombination des Bodendrucks und des hydrostatischen Drucks.

Minimierung der Auswirkungen auf Zugvögel und Fledermäuse

Die wichtigste und wirkungsvollste Maßnahme zur Minderung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf ziehende Vögel oder Fledermäuse ist die Auswahl von Standorten außerhalb von Bereichen, die für den Vogel- und Fledermauszug von besonderer Bedeutung sind. Geeignete Maßnahmen sind:

  • Freihalten von Vogel-/Fledermauszugkorridoren bei zukünftigen Offshore-Windenergieplanungen;
  • Vogelfreundliche Kennzeichnung bzw. Beleuchtung der Windenergieanlagen und Konverterplattformen;
  • temporäre Abschaltung bei Massenzugereignissen zur Verminderung des Kollisionsrisikos (insbesondere bei ungünstigen Wetter- und Sichtbedingungen);
  • Herausdrehen der Rotorebene aus der Zugrichtung;

Zur Umsetzung der letzten beiden Maßnahmen sind gute Vorhersagemodelle für das Zuggeschehen oder Messungen der Zugintensitäten im unmittelbaren Umfeld der Windparks erforderlich.

Ziehende Trauerenten (Melanitta nigra) in der Nordsee
Ziehende Trauerenten in der Nordsee

Minimierung der Auswirkungen auf Seevögel

Die wichtigste und wirkungsvollste Maßnahme zur Minderung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf Seevögel ist die Auswahl von Standorten außerhalb von Bereichen, die als Rast-, Nahrungs- oder Überwinterungsgebiet für diese Arten von besonderer Bedeutung sind. Geeignete Maßnahmen sind:

  • Freihalten von Konzentrationsgebieten sensibler Arten und von ausgewiesenen Vogelschutzgebieten bei zukünftigen Planungen mit dem Ziel insbesondere der Vermeidung von Habitatverlusten und Minimierung des Kollisionsrisikos;
  • Freihalten von Korridoren zwischen verschiedenen Seevogelhabitaten, um den Tieren einen barrierefreien und gefahrlosen Wechsel zwischen ihnen zu ermöglichen.

Minimierung der Beeinträchtigung von Sediment und benthischer Fauna

Um die Belastung der benthischen Organismen und Lebensgemeinschaften im näheren Umfeld der Anlagen möglichst gering zu halten, sind Gründungsvarianten mit geringer Bodenversiegelung zu bevorzugen. Es sollte versucht werden, Umlagerungen des Sediments und dabei entstehende Trübungsfahnen während des Baus zu vermeiden bzw. zu minimieren. Empfindliche oder geschützte Biotope sollten auch durch die Wahl geeigneter Standorte der einzelnen Windturbinen umgangen und damit vor Schädigungen geschützt werden.

Bei der Verlegung der Unterwasserkabel sollte, wie auch beim Bau der Windkraftanlagen, durch die Wahl der eingesetzten Technik darauf geachtet werden, dass so wenig Sediment wie möglich umgelagert wird und nur geringe Trübungsfahnen entstehen. Bei der Trassierung der Kabel sollten empfindliche oder gar geschützte Biotope mit dem nötigen Abstand umgangen werden.

Negative Auswirkungen einer Erwärmung des Sediments im Umfeld der Kabel auf die im Meeresboden lebenden Organismen müssen verhindert werden, indem die Kabel ausreichend tief im Boden vergraben werden. Die Temperatur der obersten 20 cm des Meeresbodens darf sich in der AWZ maximal um 2 Kelvin erhöhen (sog. 2K-Kriterium).

Das Eingraben der Kabel minimiert ferner durch den größeren Abstand zur Sedimentoberfläche die oberhalb des Meeresbodens wirkenden elektromagnetischen Felder, welche unterseeische Starkstromleitungen bei ihrem Betrieb generieren. Während von Drehstromsystemen wechselnde Magnetfelder ausgehen, bilden Gleichstromkabel statische Magnetfelder aus. Die drei Leiter eines Drehstromsystems bzw. die Hin- und Rückleiter einer Gleichstromverbindung müssen in einem gemeinsamen bi- bzw. tripolaren Kabel vereint oder so dicht zueinander verlegt werden, dass sich entstehende Felder gegenseitig aufheben. Das Auftreten elektrischer Felder lässt sich durch geeignete Abschirmung der Kabel vermeiden.

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